Nhà kính kết nối thông minh

Đăng lúc: Thứ ba - 01/01/2019 08:28 - Người đăng bài viết: mangnhakinh.vn
Nhà kính kết nối thông minh

Nhà kính kết nối thông minh

Nhà kính kết nối thông minh
Nhà kính kết nối thông minh


Một môi trường phát triển thông minh, có thể kiểm soát bằng Intel Edison

Cách đây một thời gian ngắn, đồng nghiệp của tôi, Andrew và tôi đã được thử thách tạo ra một nhà kính kết nối thu nhỏ tích hợp các cảm biến và kiểm soát môi trường, hấp dẫn trực quan và là một ví dụ thực tế và hấp dẫn của ứng dụng Internet of Things (IoT). Cái này phải có thể mang theo được, vừa vặn trong một không gian nhỏ vừa phải và có yếu tố tương tác.

Các Intel Edison đã được lựa chọn để cung cấp một nền tảng điện toán nhúng. Kết hợp với bo mạch Edison Breakout tương thích với Arduino , các lợi ích bao gồm nhiều GPIO và không dây 2,4 GHz tích hợp, cộng với môi trường Linux quen thuộc và hỗ trợ thông qua Arduino IDE.

Bài đăng đầu tiên này sẽ bao gồm thiết kế của nhà kính và cơ khí, trước bài thứ hai sẽ trình bày chi tiết về phần mềm và hoàn thành các thiết bị điện tử.

Một môi trường được kiểm soát
tiêu đề

Nhà kính IKEA Socker, hình ảnh Bản quyền IKEA

Có nhiều biến số khác nhau có thể được theo dõi để cho phép chúng tôi tối ưu hóa các điều kiện cho sự phát triển của cây. Chúng tôi đã chọn theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng, trong khi các biến số khác bao gồm độ ẩm của đất và độ pH và lượng carbon dioxide trong vỏ bọc.

Vì đây thực chất là một mô hình và sẽ được giữ trong nhà, chúng tôi không cảm thấy cần phải cung cấp hệ thống sưởi để kiểm soát nhiệt độ. Tuy nhiên, chúng tôi quyết định sẽ có ích khi có thể giảm độ ẩm thông qua thông gió và tăng mức độ ánh sáng thông qua ánh sáng LED.

Một nhà kính nhỏ gọn, sẵn có dành cho bệ cửa sổ đã cung cấp một cơ sở tuyệt vời để bắt đầu. Được cung cấp dưới dạng một bộ dụng cụ phẳng, nó bao gồm một khung thép và các tấm 'cửa sổ' bằng nhựa. Rõ ràng là những tấm này có thể được thay thế để thay thế bằng acrylic cắt laser. Chúng tôi đã có một nền tảng hackable hiệu quả để làm việc với!

tiêu đề

Kiểm tra bảng điều khiển MDF để kiểm tra sự phù hợp trong khung nhà kính

Trong khi các cảm biến của chúng tôi được gắn trong nhà kính thu nhỏ, chúng tôi muốn tách riêng nguồn điện và điều khiển các thiết bị điện tử, tránh xa độ ẩm và đất là một phần và mảnh đất của nghề làm vườn. Do đó, các vỏ, bộ phận và đầu nối được xếp hạng IP phù hợp là bắt buộc.

Được bảo vệ khỏi các yếu tố
tiêu đề

Hình ảnh từ Wikimedia Commons

IP rating, International Protection Marking, or Ingress Protection Marking is the classification of a given product or component, rating the degree of protection offered against solids and liquids. Most commonly written as IPXY – where X is a number rating for solids and Y is a number rating for liquids (additional characters are sometimes added for extra ratings). More information can be found on Wikipedia and via many other resources.

Given that our enclosure will likely contain soil, plants and be subjected to intermittent watering, we settled upon a minimum IP rating of IP64 where possible.

Sensors and actuators
tiêu đề

A DC fan will take care of air flow in to the greenhouse, reducing the moisture content of the air, provided that humidity is lower on the outside, which we would generally expect. To allow air to pass out of the greenhouse when the lid is closed, a rotary vent was designed. This is turned by a geared DC motor and has cams that actuate a microswitch in order to determine vent state.

tiêu đề

Two different boards are mounted in an upper panel. One is a low-cost light sensor module, with the sensor facing outwards. The second is a combined temperature and humidity module from the mikroBUS Click range.

tiêu đề

Một đèn LED phát sáng Petunia từ ILS đã được thêm vào bảng trên cùng thứ hai. Mô hình cụ thể được chọn được thiết kế cho sự phát triển của cây nói chung, mặc dù các mô đun tăng trưởng cây con hoặc thực vật cụ thể, với các cấu hình LED khác nhau, cũng có sẵn.

Do mô-đun LED được đặt ở nơi có thể chạm vào bởi người vận hành bộ phận trình diễn, nên một giá đỡ được thiết kế cho quạt để giảm nhiệt độ của tản nhiệt. Mặc dù các đèn LED này tỏa nhiệt ít hơn nhiều so với đèn phát triển truyền thống, vẫn cần phải quản lý nhiệt.

Cáp đa lõi đã được thêm vào tất cả các loại trên và được đưa ra khỏi nhà kính, được bảo đảm tại chỗ bằng các dây cáp.

Kết nối
tiêu đề

Với không gian hạn chế có sẵn cho người biểu tình của chúng tôi, thử thách là tìm ra các đầu nối nhỏ gọn nhưng được xếp hạng IP phù hợp để đi giữa các vỏ. Các Binder 620 dòng được chứng minh là chỉ là những gì chúng tôi cần, với một loạt các cấu hình pin khác nhau có sẵn.

Một danh sách được tạo từ mỗi kết nối khác nhau được yêu cầu, cho dù là nam hay nữ , cáp hoặc bảng điều khiển được gắn, trước khi đặt hàng của chúng tôi.

tiêu đề

Thêm phích cắm và ổ cắm là một hoạt động nhanh chóng và đơn giản, dẫn đến kết nối an toàn, chất lượng cao. Mỗi ổ cắm được gắn bảng điều khiển được dán nhãn rõ ràng bằng một tấm cắt và khắc laser, với khắc sáp đầy cho chữ có độ tương phản cao. Thêm vào đó, mỗi cáp được dán nhãn bằng ống co nhiệt có thể in được .

Vỏ bọc bên ngoài
tiêu đề

Bên cạnh nhà kính là ba thùng bên ngoài. Đầu tiên, một hộp điện tử điều khiển, chứa rơle và bo mạch Intel Edison. Thứ hai, một dành riêng cho nguồn điện 240V và nguồn điện cho mô-đun Petunia LED. Cuối cùng, một bảng điều khiển hiển thị các bài đọc từ các cảm biến trong nhà kính và có các nút cảm ứng điện dung để điều khiển thủ công quạt, lỗ thông hơi và ánh sáng.

Trong khi mỗi trong số này sẽ được đề cập chi tiết đầy đủ hơn trong một bài đăng sắp tới, tôi cảm thấy nó đáng để làm nổi bật các yếu tố của giao diện điều khiển ở đây.

tiêu đề

Các công tắc cảm ứng điện dung được sử dụng có sẵn ở cả phiên bản chốt và tạm thời , hai kích thước (20 mm và 35mm) và có đèn LED RGB sáng. Chúng có khả năng tự dính, với độ nhạy có thể điều chỉnh, được đặt bằng các công tắc DIP ở phía sau máy, tùy thuộc vào loại và độ dày của bảng mà chúng được thêm vào, cho đến độ dày tối đa của kính 11mm và acrylic 8 mm.

tiêu đề

Một tính năng nổi bật khác của giao diện điều khiển là ba màn hình lớn 7 đoạn. Chúng được điều khiển qua I2C, giống như các bảng cảm biến trong nhà kính, giúp chúng dễ dàng giao tiếp với Intel Edison trong vỏ điều khiển.

Mây che phủ
tiêu đề

Vì đây là nhà kính được kết nối, chúng tôi sẽ thực hiện kiểm soát thông qua đám mây. Tuy nhiên, một hạn chế là chúng tôi không thể chắc chắn rằng sẽ luôn có kết nối internet, do đó chúng tôi phải tạo ra một 'đám mây riêng'. Đây thực chất là một Intel NUC , nhưng được đặt trong một vỏ bọc hình đám mây có thể treo tường để biểu thị mục đích.

Hai Edisons của Intel sẽ liên lạc với đám mây này qua mạng LAN không dây.

Tóm lược
tiêu đề

Bắt đầu với một hộp cửa sổ bên ngoài và một loạt các thành phần và vỏ, bây giờ chúng ta đã hoàn thành việc xây dựng cơ khí. Các tác vụ còn lại bao gồm kết nối các cảm biến và đầu ra, giao thoa và viết phần mềm sẽ được triển khai trên mỗi Intel Edison, cùng với hệ thống điều khiển sẽ chạy trong đám mây. Tất cả điều này sẽ được đề cập trong bài tiếp theo.

Triển khai giám sát và kiểm soát với Python, MQTT và Node-RED

Trong Phần 1 , đồng nghiệp của tôi, Stuart, đã mô tả cách chúng tôi được thử thách trong việc tạo ra một nhà kính được kết nối - tích hợp các cảm biến và kiểm soát môi trường, và điều đó hấp dẫn trực quan - trước khi tiếp tục giới thiệu các thành phần chính và thiết kế cơ khí. Trong bài đăng này, tôi chọn nơi anh ấy rời đi và xem xét các thiết bị điện tử chi tiết hơn và cấu hình phần mềm.

Các hệ thống con
tiêu đề

Hệ thống tổng thể bao gồm một số hệ thống con nhỏ hơn. Bản thân nhà kính được trang bị cảm biến và bộ truyền động / đầu ra, được kết nối với bộ Điều khiển .

Các điều khiển LED nhà một hằng số hiện tại cung cấp điện LED, mà phải có 240V nguồn điện đầu vào của nó - và không sản lượng điện áp thấp - chuyển. Điều này cũng được chuyển sang thiết bị Điều khiển.

Một vỏ máy tính để bàn phía trước dốc được trang bị màn hình 7 đoạn và công tắc cảm ứng điện dung, để cung cấp Bảng điều khiển , cho phép môi trường được giám sát và điều khiển thủ công.

Các đơn vị Điều khiển và Bảng điều khiển đều sử dụng nhắn tin MQTT và điều này được môi giới qua Đám mây , một hệ thống được định cấu hình sao cho không phụ thuộc vào bất kỳ dịch vụ bên ngoài (Internet) nào.

Cuối cùng, logic ứng dụng có thể được xem và định cấu hình thông qua giao diện web được truy cập bằng hệ thống Display , PC Intel Compute Stick chạy Ubuntu Linux.

Mỗi hệ thống con được mô tả chi tiết hơn một chút bên dưới, với các thành phần chính được liệt kê, không bao gồm những thứ như bảng hoàn hảo, đèn LED, điện trở và đầu nối được mô tả trong Phần 1.

Cảm biến và cơ cấu chấp hành
tiêu đề



HTU21D Click (862-4828) (cảm biến nhiệt độ và độ ẩm)

BH1750  (124-6506) (cảm biến ánh sáng)

Quạt tacho IP68 DC (914-4253) (nguồn thông gió)

Động cơ và hộp số (298-5420) (lỗ thông hơi)

Petunia dev kit (875-0037) (Đèn LED chiếu sáng)

Quạt hướng trục DC (878-1031) (Làm mát mô-đun LED)

tiêu đề

Các mô-đun cảm biến HTU21D và BH1750 được gắn vào một trong các tấm mái nhà kính, với cảm biến nhiệt độ cộng với độ ẩm hướng xuống dưới và cảm biến ánh sáng hướng lên trên. Quạt 12 VDC được xếp hạng IP68 được sử dụng làm nguồn không khí trong lành để thông gió, có lỗ thông hơi ở phía đối diện của nhà kính để xả khí. Lỗ thông hơi được quay thông qua một động cơ DC hướng và vị trí được cảm nhận thông qua một cam cộng với microwitch. Mô-đun LED làm vườn được trang bị trong bảng điều khiển mái khác và, trong khi chỉ cần tản nhiệt của nó là đủ, một quạt được gắn để giữ cho nó mát khi chạm vào.

Điều khiển (tích hợp cảm biến và cơ cấu chấp hành)
tiêu đề



Bộ Intel Edison cho Arduino (833-0895)

Bộ mở rộng Arduino Proto (696-1677)

Transitor BC337 (671-1116)

Rơle gắn kết 12VDC SPDT

Vỏ bọc TIG IP67 (772-1000)

Intel Edison được chọn là nền tảng điện toán nhúng, vì nó cung cấp một hệ thống Linux nhỏ gọn và hợp lý nhưng được trang bị bộ lưu trữ flash và mạng LAN không dây, cùng với rất nhiều GPIO có thể dễ dàng truy cập nhờ bo mạch đột phá Arduino.

tiêu đề

Một mạch đơn giản được chế tạo trên tấm khiên proto Arduino, với các bóng bán dẫn được sử dụng để chuyển đổi điện áp 12V sang cuộn dây của ba rơle. Các rơle này lần lượt chuyển đổi 12 V sang bộ điều khiển LED cộng với quạt làm mát mô-đun LED, động cơ thông hơi và quạt thông gió nhà kính. Một bóng bán dẫn thứ tư được kết nối với đầu ra PWM trên Edison để cung cấp tín hiệu điều khiển tốc độ cho quạt thông gió.



Cảm biến vị trí thông hơi đạt được thông qua một cam và microswitch, với cái sau được kết nối với một chân đầu vào trên Edison, được kéo xuống đất khi các tiếp điểm công tắc được đóng lại.

tiêu đề

Các bảng cảm biến nhiệt độ + độ ẩm và ánh sáng được kết nối với Edison thông qua bus I2C.

Trình điều khiển LED
tiêu đề



Phím chuyển đổi (711-8335)

Đèn báo hoa tiêu LED (763-7946)

Rơle chỉ thị 10A DPDT 12VDC (488-1976)

Ổ cắm rơle DIN rail (080-3376)

Vỏ bọc TIG IP67 (772-1000)

Do trình điều khiển LED được cấp nguồn từ nguồn cung cấp chính, nó đã được quyết định đặt thiết bị này trong vỏ bọc riêng, với một rơle để chuyển đầu vào của nó lấy tín hiệu (12V) từ thiết bị Điều khiển. Vì mô-đun LED Petunia tạo ra ánh sáng khá mạnh, người ta đã quyết định có một công tắc chính để cách ly nguồn điện và đèn báo màu đỏ lớn để hiển thị khi thiết bị này được bật nguồn.

Bảng điều khiển (hiển thị cảm biến và điều khiển thủ công)
tiêu đề



Bộ Intel Edison cho Arduino (833-0895)

Bộ mở rộng Arduino Proto (696-1677)

Transitor BC337 (671-1116)

Công tắc cảm ứng điện dung (904-2690)

Trường hợp không được che chắn phía trước (022-1027)

Màn hình hiển thị 4 chữ số Adaf nhung 0,56 chữ số w / I2C Ba lô

Một lần nữa, Intel Edison với bảng đột phá Arduino đã được sử dụng để cung cấp nền tảng điện toán nhúng. Các công tắc cảm ứng điện dung đang chốt và cung cấp đầu vào điều khiển cho:

Chế độ: Tự động / Thủ công

Thông gió: Bật / Tắt (khi ở chế độ thủ công)

Chiếu sáng: Bật / Tắt (khi ở chế độ thủ công)

Các công tắc cảm ứng cũng có đèn LED RGB hoạt động độc lập với chức năng chuyển đổi. Ở đây, người ta đã quyết định sử dụng màu xanh lá cây để biểu thị chế độ tự động hoạt động và màu đỏ cho chế độ thủ công được kích hoạt. Vì các đèn LED yêu cầu dòng điện cao hơn một chút so với đột phá Arduino có thể cung cấp một cách an toàn, chúng lại được điều khiển thông qua các bóng bán dẫn BC337. Các công tắc cũng xuất ra Vcc - 12V trong trường hợp này - khi hoạt động, do đó, công tắc này được kết nối với các chân đầu vào Arduino thông qua các bộ chia điện áp điện trở đơn giản.

Các mô-đun LED 7 đoạn được kết nối với xe buýt Edison I2C.

Đám mây (nhắn tin ứng dụng và logic)
tiêu đề



Intel Core i3 NUC (882-9691)

Chúng tôi là một fan hâm mộ lớn của Intel NUC, vì nó tích hợp rất nhiều hiệu năng vào một gói nhỏ và đặc biệt là khi bạn tận dụng bộ lưu trữ SSD M.2, loại bỏ sự cần thiết của ổ đĩa SATA ngoài. Trước đây chúng tôi đã sử dụng Core i5 NUC trong một số dự án và thậm chí Core i3 gần như chắc chắn là quá mức cần thiết ở đây, nhưng nó mang lại cho chúng tôi nhiều khoảng trống.

Hiển thị (giao diện web ứng dụng)
tiêu đề



Intel Compute Stick (882-9688) (Ubuntu)

Bàn phím và chuột không dây (874-3963)

Một Intel Compute Stick chạy Ubuntu Linux đã được chọn là một giải pháp gọn gàng để truy cập vào giao diện web được sử dụng để giám sát và định cấu hình ứng dụng. Điều này chỉ có thể được gắn phía sau màn hình HDMI và được điều khiển thông qua bàn phím và chuột không dây.

Phần mềm
tiêu đề

Một phần của tập tin điều khiển init-pin

Tất cả các hệ thống con chạy Linux và trong khi bạn có thể sử dụng Arduino IDE để viết các ứng dụng cho Intel Edison, chúng tôi đã quyết định sử dụng Python. Chúng tôi cũng có thể sử dụng một trong số các ngôn ngữ khác, chẳng hạn như JavaScript hoặc C. bản địa.

Intel Edison GPIO được ghép kênh và bảng đột phá Arduino bổ sung bộ đệm và các điện trở kéo lên tùy chọn, tất cả đều được cấu hình thông qua giao diện sysfs Linux GPIO , sử dụng bộ điều khiển init-pin-control và init-pin-console trên Control và Hệ thống console tương ứng.

tiêu đề

Các kịch bản khởi tạo pin được thực thi khi khởi động thông qua cấu hình systemd trong init-pin.service , với ví dụ được hiển thị ở trên cho hệ thống Điều khiển.

Điều khiển
tiêu đề

Hệ thống Điều khiển có hai tập lệnh Python: một tập lệnh đọc các cảm biến và xuất bản các giá trị cho nhà môi giới MQTT và một tập lệnh đăng ký các chủ đề MQTT để nhận thông báo điều khiển.

Vòng lặp chính từ đầu tiên trong số này, cảm biến-mqtt-pub , có thể thấy ở trên. Kịch bản này đọc nhiệt độ + độ ẩm và cảm biến ánh sáng, xuất bản bài đọc cho các chủ đề:

cảm biến / nhiệt độ

cảm biến / độ ẩm

cảm biến / độ sáng

Nếu tập lệnh không đọc được cảm biến, nó sẽ xuất bản giá trị 0,00 cho chủ đề, để biểu thị sự thất bại. Bất cứ khi nào nó thành công trong việc xuất bản một thông điệp, một đèn LED màu đỏ trên tấm khiên proto Arduino sẽ sáng lên. Nếu đèn LED này sáng vĩnh viễn, điều đó có nghĩa là nó đã không xuất bản.

tiêu đề

Kịch bản thứ hai, bộ truyền động-mqtt-sub , đăng ký MQTT và nhận thông báo bật / tắt quạt và đặt tốc độ của nó, mở và đóng lỗ thông hơi, và tắt và bật mô-đun LED làm vườn. Một đoạn của điều này có thể được nhìn thấy ở trên, cho thấy chức năng mở / đóng lỗ thông hơi và một phần của chức năng thiết lập tốc độ quạt. Một trong những điều tuyệt vời về Edison là nó có hỗ trợ phần cứng để tạo ra PWM và cấu hình nó đơn giản như ghi vào các tệp trên hệ thống tệp Linux.

Các chủ đề mà tập lệnh Python này quan tâm là:

thiết bị truyền động / chiếu sáng

thiết bị truyền động / thông gió

thiết bị truyền động / fan_speed

Các thông báo hợp lệ cho hai chủ đề đầu tiên là trên mạng và trên tắt, với các chức năng này bật và tắt mô-đun LED làm vườn Petunia, và mở hoặc đóng lỗ thông hơi trong khi bật hoặc tắt quạt thông gió. Các fan_speed chủ đề có một số từ 50-100 cho nhiệm vụ chu kỳ fan hâm mộ, với bất kỳ số 100 đặt nó lên 100%.

Mỗi khi tập lệnh nhận được thông báo, một đèn LED màu xanh lá cây trên khiên Arduino proto được bật sáng. Nếu đèn LED này sáng vĩnh viễn, điều đó có nghĩa là nó không đăng ký được.

Trong thực tế, nếu có vấn đề xuất bản hoặc đăng ký MQTT, thì đó có thể là sự cố mạng hoặc là do chính nhà môi giới MQTT, dẫn đến cả hai đèn LED vẫn sáng.

Hai tập lệnh Python được thực thi khi khởi động bởi các tệp cấu hình nhà kính cảm biến nhà kính và dịch vụ nhà kính .

Bảng điều khiển
tiêu đề

Bảng điều khiển chạy ba tập lệnh Python và tập lệnh đầu tiên, tập lệnh cảm biến-mqtt-sub , đăng ký MQTT và nhận các bài đọc cảm biến được sử dụng để cập nhật màn hình LED 7 đoạn.

tiêu đề

Kịch bản thứ hai, switching-mqtt-pub , đọc trạng thái của ba công tắc cảm ứng điện dung và xuất bản tin nhắn cho các chủ đề:

nhà kính / chế độ

nhà kính / hướng dẫn sử dụng / chiếu sáng

nhà kính / thủ công / thông gió (trên mạng hoặc trên đường tắt)

Ngoài việc xuất bản lên MQTT, tập lệnh này sẽ đặt màu của công tắc chế độ thành màu đỏ hoặc xanh lục, tùy thuộc vào việc nó được kích hoạt (chế độ thủ công) hay không (chế độ tự động - mặc định).

tiêu đề

Một tập lệnh thứ ba, bộ chấp hành-chỉ số-mqtt-sub , đăng ký các chủ đề MQTT sau:

nhà kính / chế độ

thiết bị truyền động / chiếu sáng

thiết bị truyền động / thông gió

Đèn LED cho các công tắc điện dung chiếu sáng và thông gió sẽ sáng nếu mô-đun Petunia LED được bật hoặc thông gió được kích hoạt. Tuy nhiên, màu sắc chúng được chiếu sáng bằng - xanh lá cây hoặc đỏ - cũng được sử dụng để cho biết hệ thống đang ở chế độ tự động hay thủ công.

Cũng như hệ thống Điều khiển, đèn LED màu xanh lá cây và màu đỏ trên tấm chắn proto Arduino được sử dụng để biểu thị MQTT xuất bản và đăng ký thành công và thất bại. systemd cũng một lần nữa được cấu hình thông qua các tệp * .service để khởi động các tập lệnh Python khi khởi động, nhưng sau khi các chân GPIO đã được khởi tạo.

Đám mây
Hệ thống Đám mây được cấu hình để chạy Ubuntu Linux và các ứng dụng sau:

Môi giới Mosquitto MQTT

Nút-ĐỎ

Với MQTT được định cấu hình, có thể xuất bản đọc cảm biến qua hệ thống Điều khiển, đăng ký qua Bảng điều khiển và được sử dụng để cập nhật màn hình LED 7 đoạn. Trạng thái chuyển đổi cảm ứng điện dung cũng được đọc và xuất bản cho các chủ đề MQTT. Tuy nhiên, không có quy trình xuất bản cho các chủ đề MQTT kiểm soát đầu ra của hệ thống, tức là thông gió (quạt + thông hơi) và chiếu sáng (mô-đun LED).

Mặc dù chúng ta có thể đã triển khai logic điều khiển thông qua các tập lệnh Python đã nói ở trên hoặc các tập lệnh bổ sung đã nói ở trên, nhưng nó đã được quyết định thực hiện điều này thay vì thông qua Node-RED, công cụ trực quan để kết nối Internet of Things. Vì điều này sẽ giữ mã có giao diện với thế giới vật lý - cảm biến và đầu ra - đơn giản phù hợp, đồng thời giúp tạo ra logic mới rất nhanh và, nếu chúng ta muốn, thực hiện tích hợp với các hệ thống khác, nhờ vào sức mạnh của Node- ĐỎ.

Lưu lượng ứng dụng
tiêu đề

Dòng Node-RED đầy đủ có thể được nhìn thấy ở trên và ở phần bên trái chúng ta có thể thấy chúng tôi đăng ký các chủ đề MQTT về Nhiệt độ, Độ ẩm và Độ sáng, cùng với các chủ đề về trạng thái của Công tắc chế độ, Công tắc thông gió và Chiếu sáng Công tắc điện.

Một bên phải dòng chảy xuất bản các chủ đề MQTT cho Thông gió, Tốc độ quạt và Chiếu sáng.

Vì chúng tôi không có bất kỳ sự kiểm soát nào đối với nhiệt độ nhà kính, chúng tôi chỉ cần kết nối đầu ra chủ đề MQTT này với nút gỡ lỗi cho phép chúng tôi in các tin nhắn nhận được về chủ đề.

tiêu đề

Tin nhắn nhận được thông qua chủ đề Độ ẩm MQTT được nhập vào chức năng Kiểm soát độ ẩm. Điều này được cấu hình với độ ẩm tối đa cho phép, nếu vượt quá và hệ thống ở chế độ tự động, sẽ dẫn đến việc thông gió được bật bằng cách xuất bản trên chủ đề Thông tin về thông tin.

Tương tự, các mức đọc mức độ ánh sáng được phân tích cú pháp bởi chức năng Điều khiển ánh sáng, tùy thuộc vào chế độ này và một lần nữa chế độ vận hành hệ thống, sẽ phát ra một tin nhắn trên trên hoặc trên một thông báo được phát hành cho chủ đề Chiếu sáng.

tiêu đề

Ở dưới cùng của dòng chảy, chúng ta có ba chức năng đặt các biến toàn cục để phản ánh trạng thái của các công tắc cảm ứng điện dung. Nếu hệ thống ở chế độ thủ công, thì các chức năng Điều khiển độ ẩm và ánh sáng sẽ bỏ qua việc đọc cảm biến và sử dụng trạng thái chuyển đổi điện dung để xác định xem nên bật hay tắt thông gió và chiếu sáng.



Cũng lưu ý rằng mỗi chức năng có thêm một vài dòng mã cập nhật chỉ báo trạng thái, với dấu chấm chỉ chế độ tự động và vòng tròn biểu thị hướng dẫn sử dụng và màu đỏ cho đầu ra đó bị tắt và màu xanh lá cây cho biết nó đang bật. Ví dụ: vòng tròn màu xanh lá cây dưới chức năng Kiểm soát độ ẩm có nghĩa là hệ thống ở chế độ tự động và thông gió được kích hoạt.

tiêu đề

Cuối cùng, tốc độ quạt thông gió được đặt thông qua nút Tiêm, cho phép cấu hình tải trọng - trong trường hợp này là chu kỳ nhiệm vụ của quạt - sau đó được xuất bản cho chủ đề chấp hành / fan_speed .

Cải tiến có thể
Giờ đây, chúng tôi đã điều khiển thông gió và chiếu sáng thông qua Node-RED, với dữ liệu có sẵn từ cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng, chúng tôi có thể nhanh chóng thay đổi logic ứng dụng và / hoặc tích hợp các hệ thống khác, ví dụ qua API web, để triển khai các tính năng nâng cao hơn.

Một cải tiến rõ ràng là, thay vì chỉ bật và tắt quạt thông gió, tăng tốc và làm chậm động cơ quạt khi độ ẩm tăng và giảm. Và để thêm điều khiển nhiệt độ đơn giản chỉ là vấn đề của mạch đơn giản bổ sung để chuyển đổi lò sưởi, thông qua một rơle khác hoặc có thể thông qua một công tắc chính điều khiển từ xa.

Chúng ta có thể dễ dàng vẽ biểu đồ đo cảm biến và kiểm soát đầu ra, thêm thông báo e-mail và nhiều hơn nữa ... Danh sách các cải tiến tiềm năng là vô tận.

Tổng hợp
tiêu đề

Đây là một dự án thú vị để làm việc và hy vọng chứng minh làm thế nào các tập lệnh Python đơn giản có thể được sử dụng cùng với một nền tảng đa năng như Intel Edison, để nhanh chóng tích hợp các cảm biến và đầu ra. Sử dụng MQTT làm keo dán trực tuyến để thúc đẩy sự phát triển của các hệ thống phân tán, với sự phát triển nhanh chóng của logic điều khiển và khả năng tích hợp các tính năng nâng cao hơn thông qua Node-RED.

Nguồn tin: Internet
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 

Đối Tác

Thống kê website

  • Đang truy cập: 11
  • Hôm nay: 1309
  • Tháng hiện tại: 3287
  • Tổng lượt truy cập: 4480306